關(guān)于微生物質(zhì)譜,我有3個(gè)問(wèn)題

　　提到“微生物質(zhì)譜”，不妨把這一詞組拆開(kāi)來(lái)看，“微生物”大家都懂，就不多說(shuō)了，那么“質(zhì)譜”到底是啥？
 

　　質(zhì)譜分析是一種通過(guò)測量離子質(zhì)荷比(質(zhì)量-電荷比)，從而確定其質(zhì)量的分析方法(通俗點(diǎn)講，質(zhì)譜就是一種類(lèi)型的“秤”，只不過(guò)它稱(chēng)量的是離子的質(zhì)量)，在眾多的分析測試方法中被認為是一種同時(shí)具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的普適性方法。
 

　　質(zhì)譜儀器一般由進(jìn)樣系統、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數據處理系統等部分組成。由于進(jìn)樣方式、離子源、質(zhì)量分析器等的不同，質(zhì)譜儀分為不同的種類(lèi)，臨床上常見(jiàn)的有液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS-MS)、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS-MS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)、基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)等等。
 

　　我們通常所提到的微生物質(zhì)譜法采用的就是基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)技術(shù)對微生物進(jìn)行鑒定的方法。
 

　　MALDI-TOFMS的離子化方式是基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)，是一種“軟電離”的方式，這種電離方式可以產(chǎn)生穩定的分子離子，因而是檢測生物大分子的有效方法，廣泛地運用于生物化學(xué)，尤其對蛋白質(zhì)、核酸的分析研究已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展。
 

　　MALDI-TOFMS的儀器結構
 

　　那么，MALDI-TOFMS是如何進(jìn)行樣本檢測的呢？首先，用一定強度的激光照射樣品與基質(zhì)形成的共結晶薄膜，基質(zhì)從激光中吸收能量，與樣品之間發(fā)生電荷轉移使得樣品分子電離。離子在高壓電場(chǎng)作用下加速進(jìn)入飛行管中，小離子飛得快，先到達探測器，大離子飛得慢，后到達探測器，從而得出測定結果。
 

　　MALDI-TOFMS的工作原理
 

　　2.質(zhì)譜為什么能夠鑒定微生物？
 

　　以細菌為例，細菌是原核生物的一類(lèi)，是一類(lèi)形狀細短，結構簡(jiǎn)單，多以二分裂方式進(jìn)行繁殖的原核生物，是在自然界分布*、個(gè)體數量最多的有機體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。細菌主要由細胞膜、細胞質(zhì)、核質(zhì)體等部分構成，有的細菌還有莢膜、鞭毛、菌毛等特殊結構。
 

　　細菌結構
 

　　MALDI-TOFMS之所以能夠對細菌進(jìn)行鑒定，是因為細菌的核糖體蛋白具有保守性，一般不會(huì )隨生長(cháng)條件的變化而變化，而不同細菌的核糖體蛋白指紋圖譜具有各異性，指紋圖譜中的某些峰具有屬、種，甚至亞種特異性。另外，同種細菌在同一培養條件下生長(cháng)，所得到的質(zhì)譜結果具有可重復性，這使得MALDI-TOFMS鑒定細菌結果更加準確。
 

　　腸桿菌的質(zhì)譜結核分枝桿菌的質(zhì)譜不同菌種的蛋白指紋譜MALDI-TOFMS鑒定細菌基本流程是，將細菌純培養后，點(diǎn)靶加釋放液，細菌經(jīng)過(guò)釋放液充分處理后，可使得細胞內的蛋白成分更好地釋放出來(lái)，待溶劑揮發(fā)后加基質(zhì)，蛋白分子與基質(zhì)形成基質(zhì)結晶，上質(zhì)譜檢測。在質(zhì)譜儀中，樣品通過(guò)有效的電離將不同質(zhì)荷比(m/z)的離子分開(kāi)形成細菌特異性的清晰的指紋圖譜，通過(guò)分析關(guān)鍵的質(zhì)譜峰數據，與數據庫中的已知菌種譜圖進(jìn)行比對，即可快速得到細菌鑒定結果。
 

　　微生物質(zhì)譜鑒定操作流程
 

　　3.為什么要用質(zhì)譜做微生物鑒定？
 

　　那么，為什么要用質(zhì)譜做微生物鑒定，而不是別的方法？這就要先來(lái)說(shuō)一說(shuō)目前的微生物鑒定方法。
 

　　目前微生物鑒定常用的方法為生化原理檢測，即先判斷革蘭氏陰性還是陽(yáng)性，再根據形態(tài)、酶反應、顯色等不同方法，將具體微生物種類(lèi)鑒定出來(lái)。
 

　　對于絕大多數的微生物檢測有一個(gè)繞不開(kāi)的環(huán)節，那就是標本處理和培養。需要首先對樣本進(jìn)行預處理，根據涂片染色的結果選擇合適的培養基分離培養，然后根據菌落特點(diǎn)，選擇適當的生化反應或者自動(dòng)儀器鑒定。
 

　　然而，生化法微生物檢測樣品培養時(shí)間長(cháng)，短到幾小時(shí)，長(cháng)到幾天都有可能；只能鑒定常規菌種，準確度一般；另外，就是鑒定流程較復雜，離不開(kāi)人工干預，耗時(shí)長(cháng)(十幾個(gè)小時(shí)甚至更長(cháng))。
 

　　由于鑒定原理的不同，微生物質(zhì)譜法可大大簡(jiǎn)化微生物的鑒定流程，縮短鑒定時(shí)間，上機之后，基本10min之內就可以鑒定出96個(gè)樣本，稱(chēng)得上是一種微生物快速鑒定方法。
 

　　理論上，微生物質(zhì)譜的數據庫可以無(wú)限大(當然這也只是在理論上)。目前市面上的微生物質(zhì)譜產(chǎn)品數據庫少則含有2000余種微生物，多的也有超4500余種的(例如融智生物的QuanID微生物質(zhì)譜系統)，遠遠大于生化法的數據庫種類(lèi)。而且，數據庫可擴展，用戶(hù)可根據需要自建庫。
 

　　QuanID微生物質(zhì)譜系統
 

　　另外，而且是最重要的一點(diǎn)，就是微生物質(zhì)譜鑒定的準確性高。除了得益于超大的數據庫外，質(zhì)譜硬件的性能也是鑒定準確性的保證。QuanID微生物質(zhì)譜系統依托于融智生物新一代寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜平臺QuanTOF(新一代的MALDI-TOFMS)，檢測質(zhì)量范圍更寬(10-1000,000Da)，重現性更高(SD<5%)，保證了微生物鑒定結果的高準確性。
 

　　此外，QuanID微生物質(zhì)譜系統的數據庫還有一個(gè)*之處，就是分為一級、二級兩個(gè)數據庫，二級菌庫涵蓋100多種相似病原體，可對基因型相近的難分辨微生物(如：大腸桿菌和志賀氏菌等)做出準確鑒定。(詳見(jiàn)：QuanID突破微生物質(zhì)譜鑒定的局限性)
 

　　怎么樣，這3個(gè)問(wèn)題有沒(méi)有讓你對微生物質(zhì)譜有了全面的了解呢？
 

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　　更多精彩
 

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　　融智生物QuanTOF質(zhì)譜平臺通過(guò)歐盟CE認證
 

　　回放來(lái)啦|MALDI-TOF質(zhì)譜能力論壇全程回放
 

　　快準??！論質(zhì)譜法如何解決結核分枝桿菌鑒定難題
 

　　關(guān)于我們
 

　　融智生物，由資深質(zhì)譜研發(fā)專(zhuān)家創(chuàng )立，是專(zhuān)業(yè)致力于生命科學(xué)分析儀器設備、耗材及解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，注冊資本6000萬(wàn)元。公司在美國波士頓、北京、青島、深圳和杭州等地布局了研發(fā)、生產(chǎn)、應用開(kāi)發(fā)、銷(xiāo)售、服務(wù)等分中心，與中國農業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院等多家科研機構建立了聯(lián)合實(shí)驗室，并承擔了多項國家和地方科技創(chuàng )新研發(fā)項目。
 

　　作為一家擁有自主知識產(chǎn)權的研發(fā)型高科技企業(yè)，公司成立以來(lái)累計研發(fā)投入超過(guò)5000萬(wàn)元，目前已擁有“寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜(新一代基質(zhì)輔助激光解吸飛行時(shí)間質(zhì)譜)”及“微流控芯片核酸快速分析”兩大技術(shù)平臺，其中“寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜平臺”被兩院院士組成的鑒定委員會(huì )鑒定為“整體性能達到水平”。
 

　　基于兩大核心技術(shù)平臺，融智生物開(kāi)發(fā)了微生物質(zhì)譜系統、核酸質(zhì)譜系統、糖化血紅蛋白定量質(zhì)譜系統、成像質(zhì)譜系統以及食源性致病菌快速檢測系統、呼吸道病原體檢測系統等系列產(chǎn)品，應用涵蓋臨床醫療、檢驗檢疫、食品安全、疾控等領(lǐng)域。公司已獲CFDA一類(lèi)醫療器械產(chǎn)品備案憑證15項，二類(lèi)醫療器械產(chǎn)品注冊證1項，醫療器械生產(chǎn)許可證1項，一類(lèi)醫療器械生產(chǎn)備案憑證2項。
 

　　扎根國內，放眼國際，成為具有國際競爭力的生物科技企業(yè)是融智生物的經(jīng)營(yíng)目標，融智生物將持之以恒地為生命科學(xué)儀器的國產(chǎn)化、國人醫療健康水平的提高做出貢獻。